小麦条锈菌三个毒性突变体致病相关基因克隆与功能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31101396
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1401.植物病理学
  • 结题年份:
    2014
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

小麦条锈菌通过毒性变异产生新的毒性小种是导致小麦品种抗病基因失效的主要原因,而揭示小麦条锈菌的毒性基因及其变异机制,对解决品种抗病性丧失问题有着十分重要的理论和实践意义。本项目拟利用基因枪法导入含有GUS标记的质粒到小麦条锈菌获得的3个小麦条锈菌毒性突变体为研究对象,通过TAIL-PCR技术从突变菌系中扩增获得插入位点侧翼序列,搜索GenBank及本实验室建立的小麦条锈菌EST序列数据库,利用生物信息学获得致病相关基因的cDNA序列,并利用RACE技术获得基因全长cDNA;借助其他病原菌体系分析致病相关基因的功能;利用PVX系统转化烟草及真核表达产物微注射小麦,进行致病相关基因在病菌与寄主互作中的功能分析。研究结果将有助于剖析我国小麦条锈菌毒性变异特点,为条锈菌变异机制的揭示奠定基础,进而为小麦条锈病的防治提供理论依据。

结项摘要

本项目通过特异引物PCR扩增以及x-Gluc方法开展了小麦条锈菌pGUS质粒插入突变菌株Y-26-7,K-2-7,Z-2-7中GUS基因稳定性检测,并用20个小麦抗条锈病国际近等基因系和37个小麦主栽品种进行突变菌株毒性谱的测定。结果表明,K-2-7菌株中扩增出的GUS条带最明显,Y-26-7次之,Z-2-7亮度最低;x-Gluc染色结果表明,K-2-7菌株夏孢子堆中GUS基因稳定表达,而Z-2-7的夏孢子堆中,GUS基因表达的夏孢子被稀释。毒性谱测定结果表明,K-2-7菌株发生毒性突变,Y-26-7发生毒性分离,而Z-2-7发生非毒性突变。表明突变菌株中外源GUS基因的稳定表达使菌株发生毒性突变。.利用Tail-PCR扩增了GUS基因插入片段的侧翼序列,经过3轮PCR扩增后对条带进行回收,连接和转化,获得了6个序列,其中一个序列经过Blast同源性分析确定为磷酸甘露糖变位酶基因。对该基因及其表达产物进行了ORF分析、信号肽预测、跨膜区预测、亚细胞定位、AA糖基化残基预测、AA磷酸化位点预测以及功能结构域分析;构建了磷酸甘露糖变位酶基因的进化树,对相关真菌的磷酸变位酶基因同源性进行了分析,预测了蛋白的二级结构和三级结构。以β-actin为内参基因,利用实时定量PCR方法确定该基因在小麦条锈菌夏孢子萌发、生长、侵染、扩展和孢子形成过程中表达量的变化,该基因在接种6h开始表达,24h表达量最高,说明该基因在小麦条锈菌-小麦互作早期就有表达,在小麦条锈菌的侵染过程中起重要作用。.开展了小麦品种天选43及M852-1抗条锈病基因的SSR标记研究,将抗条锈基因YrTianxuan43定位在小麦1BS染色体近着丝粒区域,将YrElm定位于小麦染色体3DS上。开展了陕西省115个小麦品种(系)抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr18和Yr26的分子检测,确定了小麦品种对当前条锈菌流行小种和新毒性小种V26的抗病性,建议今后的小麦育种中加强Yr5和Yr18等抗病基因的聚合和利用。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The Sch9 kinase regulates conidium size, stress responses, and pathogenesis in Fusarium graminearum.
Sch9 激酶调节禾谷镰刀菌分生孢子大小、应激反应和发病机制
  • DOI:
    10.1371/journal.pone.0105811
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    PloS one
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Chen D;Wang Y;Zhou X;Wang Y;Xu JR
  • 通讯作者:
    Xu JR
GUS基因插入导致的小麦条锈菌突变体遗传稳定性和毒性变异研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    植物病理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王阳;马东方;张亮;卢丽丽;王美南;井金学;康振生
  • 通讯作者:
    康振生
源于柔软滨麦草抗小麦条锈病基因YrElm 的遗传
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    植物病理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张玉;巢凯翔;高旭;李强;王保通
  • 通讯作者:
    王保通

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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